2016 Fiscal Year Research-status Report
Development of the automated statistical Z-score calculation software using bone SPECT/CT image
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16K19831
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| Research Institution | International University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
三輪 建太 国際医療福祉大学, 保健医療学部, 講師 (40716594)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | SPECT/CT / 骨シンチグラフィ / 定量性 / 骨転移 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年の骨転移治療法の進歩に伴い、骨代謝をバイオマーカーとして確立するための安定的な定量評価方法が待望されている。骨SPECT/CTの定量化への試みが欧米を中心に展開されているが、従来の手法は機種依存と定量精度の問題が指摘されている。本研究の目的は安定的な骨SPECT定量法の開発とその臨床的有用性を明らかにすることである。機種依存の解消と定量値の安定を図るために各SPECT/CTから得られたプロジェクションデータを入力として、散乱補正、減弱補正、空間分解能補正、画像再構成、定量値（standardized uptake value: SUV）算出の一連の流れを処理可能な定量ツールの開発を進めた。また、定量ツールを評価するための胸部用と腰部用の骨SPECTファントムを作成した。当該ファントムでは骨等価溶液（リン酸水素2カリウム）を封入することにより、骨による減弱と散乱の影響を考慮した評価が可能である。また、定量値の評価ではSUVに加え、解剖学的標準化機能を用いたZ-scoreを算出した。Z-scoreは正常データベースからの違いを統計学的に算出することから、被検者内・被験者間の再現性の向上が確認された。Z-scoreによる骨転移と顎骨壊死の臨床評価では、高い再現性と鑑別診断能を示唆する重要な結果が得られており、さらなる研究の展開に期待がかかっている。なお、研究代表者の職場の異動が生じたが、研究体制についてはほぼ交付申請時の研究実施計画に記載した通りである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
骨SPECTの定量ツールの開発については、ほぼ交付申請時の研究実施計画どおり、プロジェクションデータを入力として補正の一連の流れを処理可能な定量ツールが完成した。Cross-calibrationについては、プロジェクションデータを用いた方法を計画していたが、安定性に問題があったために、再構成画像を用いた方法に変更した。一方、定量ツールの評価用ファントムは、ほぼ交付申請時の研究実施計画どおり、腰部用と胸部用のそれぞれについて開発を進めることができた（原著論文投稿中）。骨転移と顎骨壊死を対象とした臨床評価では、SUVは被検者内・被験者間の再現性に乏しいことが明らかになった。解剖学的標準化機能を用いたZ-scoreを用いることで高い再現性と定量性を担保できることを明らかにした。研究成果の発表については、国内外の関連学会において、成果発表を行うことができた。以上のとおり、当初研究実施計画を着実に進展させ、新たな知見も得られており、総合的に評価すると、当初の研究実施計画に対しておおむね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度の研究活動がおおむね順調に進展したことを受けて、平成29年度以降も基本的には交付申請書の研究実施計画に即して研究を進めることを推進方法とする。すなわち、研究計画は（1）安定した定量的骨SPECTシステムの開発、（2）専用ファントムによる定量値の精度検証と骨転移診断に特化した新しい定量指標の検討、（3）臨床例による定量指標の評価、以上からなる。（1）については前年度の研究計画を継続して発展させ、各モジュールをソフトウェアとして統合化する。（2）については前年度完成した専用ファントムを用いて、（1）で算出したSUVとZ-scoreに関して定量精度と再現性の検証を行う。（3）についてはすでに臨床評価を開始しているが、さらに症例を追加し、治療前後の定量指標の変化に着目して、治療効果判定での臨床的有用性を明らかにする。以上について得られた結果を取り纏め関連学会の学術大会及び主要学術雑誌において研究成果の発表を行う。
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| Causes of Carryover |
当初28年度に予定していた実験を1回遂行できなかったために、放射性医薬品が未購入なために、使用時期が変更となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成29年度の使用計画は、一部、使用時期が変更となる他は基本的に当初の研究計画と大きな変更はない。すなわち、研究費と使途として、（1）当初の研究計画で平成28年度予算に計上した実験用放射性医薬品の経費、（2）研究補助のための人件費、（3）研究代表者の実験や成果発表のための旅費、（4）消耗品、（5）研究の進捗状況や予期しない新たな展開に応じて必要となる費用、以上を見込む。
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Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Evaluation of spatial dependence of point spread function-based PET reconstruction using a traceable point-like 22Na source.2016
Author(s)
Murata T, Miwa K, Miyaji N, Wagatsuma K, Hasegawa T, Oda K, Umeda T, Iimori T, Masuda Y, Terauchi T, Koizumi M
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Journal Title
EJNMMI Phys
Volume: 3
Pages: 26
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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